CT 在新型冠状病毒肺炎诊治及防控中的应用价值

张 俊 周 倩 杨立光 李启霖 侯 聪 刘新疆,2

2019 年12 月初，湖北省武汉市出现不明原因肺炎病例[1]。2020 年2 月11 日，世界卫生组织总干事谭德塞在日内瓦全球研究与创新论坛宣布，将由新型冠状病毒引发的疾病正式命名为：2019 新型冠状病毒疾病，英文缩写COVID-19 （corona virus disease 2019）。国家卫生健康委员会定为“新型冠状病毒肺炎”英文名为novel coronavirus pneumonia，简称NCP。2020 年1 月10 日该冠状病毒的全基因组序列公布，与SARS 冠状病毒（SL-CoV）和蝙蝠SARS样冠状病毒（bat-SL-CoV）相似82%以上[2-3]。

冠状病毒

1．病原学特点

冠状病毒是一种包膜RNA 病毒，广泛分布于人类、其他哺乳动物和鸟类中，可引起呼吸道、肠道、肝脏和神经系统疾病。冠状病毒在遗传学上被分为4 个主要的病毒属：甲型冠状病毒（alpha coronavirus）、 乙型 冠状病毒（beta coronavirus）、 丙型冠状病 毒（gamma coronavirus）和丁型冠状病毒（delta coronavirus）。目前已知有6 种冠状病毒可以在人与人之间传播引起人类疾病，其中人类的甲型冠状病毒（HCoV-229E 和HCoV-NL63）以及乙型冠状病毒（HCoV-HKU1，HCoV-OC43）是常见的呼吸道病毒，在具有免疫能力的个体中流行并通常引起普通感冒症状。与这些病毒不同的是，另外两种人类冠状病毒，严重急性呼吸综合征（SARS）和中东呼吸综合征（MERS）冠状病毒，在人类中是高致病性的。据有关文献报道[3-6]，SARS 和MERS 的病死率分别为10%和35%左右。自2002 年严重急性呼吸综合征和2012 年中东呼吸综合征暴发以来，冠状病毒从动物传播给人类的可能性已被证实[7]。

鉴于冠状病毒的高度流行和广泛分布，其基因组的巨大遗传多样性和频繁重组，以及频繁的跨物种感染和偶尔的溢出事件，新的冠状病毒可能会在人类社会中周期性地出现，给传染病的防控和诊治带来巨大挑战。

2．新型冠状病毒

新型冠状病毒与已知的人类冠状病毒有不同的冠状病毒特异性核酸序列。有研究[8]发现新型冠状病毒与SARS 的冠状病毒有一个共同的祖先，其祖先与蝙蝠冠状病毒HKU9-1 相似。虽然新型冠状病毒 的起源仍在调查中，但目前的证据表明，武汉华南海鲜批发市场并不是该病毒的原始来源。

3．流行病学特点

COVID-19 从流行病学特点看，轻型病人多、有较多隐性感染者，部分专家学者认为咽拭和鼻拭的核酸阳性率仅为30%～40%；潜伏期、轻型病人和隐性感染者都具有传染性，恢复期者尚未见有传染性（为慎重起见病愈后仍需隔离7 ～14 天）。根据目前的研究调查，潜伏期一般为3 ～7 天，最多为14 天。与SARS-CoV 不同，2019-nCoV 在潜伏期仍具有传染性。随后钟南山团队研究1099 例后认为潜伏期中位数为3．0 天（范围为0 ～24．0 天）。

CT 检查技术、表现及鉴别诊断

1．CT 检查技术

COVID-19 确诊主要依靠病毒核酸检测，但检测间隔周期较长且敏感性差，CT 检查尤其是薄层高分辨率CT（high resolution computed tomography，HRCT）对于检出病灶非常敏感，且具有明显影像学特征。高分辨率CT（HRCT）因其更小的层间距和更高的分辨率，能够更准确且直观地显示胸部的细微结构，从而检出传统X 线平片和常规CT 检查无法识别或明确诊断的病灶，现已被强推荐为新型冠状病毒感染患者筛查和诊断的检查方式之一。在儿童新型冠状病毒感染诊断中也建议采用HRCT，尤其在有肺部基础疾病者更是强推荐。

CT 检查特别是HRCT 检查在临床前期的筛查、诊断及监测治疗效果中具有不可替代的作用。在条件允许的情况下，对于进展期和恢复期的患者要做到3 ～5 天检查一次。有文献报道[9]，肺部HRCT 检查是一种快速有效的检测方法，亚临床期检查及短期内随访可以早期发现潜伏期患者，有利于早期隔离及早期治疗，从而达到有效控制疫情。

2．CT 表现

根据最新指南[10]，将COVID-19 分为轻型、普通型、重型、危重型4 种类型。影像学上根据病变受累范围与CT 表现，分为早期、进展期、重症期、恢复期（转归期）四个阶段。

有关文献报道[11-12]，COVID-19 早期病变少数呈阴性，多数表现为局限，单肺或双肺呈斑片状、亚段或节段性磨玻璃影，伴或不伴小叶间隔增厚；进展期病灶增多、范围扩大，累及多个肺叶，部分病灶实变，磨玻璃影与实变影或条索影共存，少数出现少量胸腔积液；重症期双肺弥漫性病变，少数呈“白肺”表现，实变影为主，合并磨玻璃影，多伴条索影，空气支气管征；恢复期（转归期）表现病灶明显吸收并可见较多纤维化病灶。了解患者早期肺部HRCT 影像学表现和特点，可提高该病的早期诊断[13]。

3．CT 鉴别诊断

COVID-19 诊断时主要与其他感染性和非感染性病变以及其他已知的肺炎病毒感染相鉴别。

3．1．感染性病变：细菌性肺炎为沿支气管分布的小片状影，可融合成大片状实变影，病灶内可见支气管充气征，“晕征”“反晕征”“马赛克”等征象相对少见。

3．2．非感染病变：主要与隐源性机化性肺炎（cryptogenic organizing pneumonia，COP）相鉴别，COP 病灶主要分布于双肺下叶，呈游走性分布的实变影和磨玻璃影，典型患者可出现“反晕征”。

3．3．其他已知的肺炎病毒感染：由于大多数病毒所致的病理学改变类似，病毒感染的肺炎表现也具有一定相似性。

巨细胞病毒感染CT 表现可呈双侧不对称磨玻璃影和小斑片影，以及呈小叶中心性分布的小结节影，境界不清。

呼吸道合胞病毒感染CT 表现可见沿支气管血管束分布的实变影，病灶呈小叶中央型分布，伴有“树芽征”和支气管壁增厚。

腺病毒感染CT 表现为双肺多灶性磨玻璃影伴实变影，与其他病毒性和细菌性感染相比，片状磨玻璃灶更常见于腺病毒感染患者。

其他已知的肺炎病毒如SARS 冠状病毒感染在CT 上与COVID-19 鉴别困难[14]，明确的流行病学史对于本病的诊断有提示作用。

人工智能在COVID-19 中的应用

近年来人工智能（artificial intelligence，AI）在计算机科学、信息科学和大数据的基础上得到了发展，在医学影像学领域尤其迅速。基于深度学习技术和大数据可以实现病灶自动检出、病灶分割、精准量化、自动比对等功能，AI 已在胸片质控、肺结节检出[15]、肺癌诊断等诸多肺部疾病中崭露头角并得到临床认可。如果将影像学征象与临床指标进行整合建模，不仅可以帮助医师面对疫情筛查时实现快速诊断，避免漏诊；同时可以实现精准分层和对比，提供疗效评价和病程监测，从而为临床治疗提供更精确的信息。对于需多次影像学检查的患者，AI 提供了直观的对比和随访资料，避免了复杂的人为对比，可为影像学诊断医师节省大量宝贵的时间。

此外，AI 在高速网络的支持下建立云诊断系统，可使患者在偏远地区或社区医院及时有效地获得准确诊断。当前，新型冠状病毒肺炎疫情形势严峻，现已纳入乙类传染病，并采取甲类传染病的预防、控制措施。由于患者肺内病灶多、变化快、短时间内多次复查、图像多，显著增加了影像诊断医师的负荷。通过AI 算法判断是否存在肺炎，正确率达96%以上。因此，基于AI 技术的医学影像学系统，可全自动、快速、准确地为医生提供诊疗意见，大幅减轻医疗负担，可缓解当前隔离防控和医务人员紧缺的困难局面。

综上所述，2019-nCov 感染后潜伏期长，传染性强，临床症状隐蔽，部分患者无临床症状，如不能迅速发现而早期隔离，易引起较大范围的传播，对人民的生命健康构成严重威胁。COVID-19 患者早期可能因核酸检测阴性容易被遗漏，而CT 检查及时、快捷、阳性率高，在患者排查中可起到重要的辅助诊断作用。CT 既是专业手段，也是循证工具；既是诊断者，也是评价者。另外，CT 检查通过AI、云计算等新兴技术赋能，更将广泛提升疾病诊断和治疗的准确率，在患者的诊治及防控方面起着重要作用。